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1高等院校计算机基础教育教学研究文献计量分析
1.1文献类型分析统计表明,所有文献中期刊文章数量最多,达8111篇,占文献总数的98.39%;学位论文其次,有79篇,全部为硕士论文,占文献总数的0.96%;会议论文有43篇,占0.52%;报纸文章11篇,占0.13%。从文献总数看,高等院校计算机基础教育引起了大量的关注,但是由于会议论文、报纸文章稀少,可以看出研究交流程度不高,且没有形成社会关注,主要参与者是高校从事计算机基础教育的教师。
1.2发文时间分析统计表明,对高等院校计算机基础教育教学的研究,呈现出明显的随时间递增的趋势。从1984—1994年,每年文章数不超过10篇,这个阶段正是高校计算机基础教育萌芽阶段;从1995—2004年,文章数量逐年稳步上升,超过了100篇,这个阶段正是计算机基础教育在全国成长普及的阶段;从2005至今,文章数量飞速增长,在2011年突破1000篇,对教学研究的巨大关注,从侧面显示计算机教学开始面临多方面的挑战和压力,走进改革阶段。因统计时间未满一年,2014年文章数量较少。
1.3期刊分析统计表明,8111篇期刊文章发表在1426种期刊上,平均每刊发文5.69篇;但发文分布不均衡:有1299种期刊,每刊发文数为1~10篇;而发文量最集中的26种期刊,每刊发文51篇以上。所有期刊中,发文量最大的10种期刊分别是:计算机教育(452)、电脑知识与技术(319)、福建电脑(252)、科技信息(247)、中国科教创新导刊(179)、计算机光盘软件与应用(146)、考试周刊(115)、黑龙江科技信息(100)、信息与电脑(理论版)(87)、中国科技信息(87)。在本领域发文排名前10核心期刊依次是教育与职业(57篇)、中国大学教学(44)、中国成人教育(42)、职业时空(20)、中国教育信息化(20)、实验室研究与探索(16)、黑龙江高教研究(13)、成人教育(11)、现代教育技术(11)、职教论坛(11)、职业技术论坛(11)。
1.4作者分析由于重名问题普遍存在,作者发文情况难以精确统计。笔者从发文量最高的作者姓名出发,以署名为同一单位视为单一作者来过滤重名情况,得出本领域发文量最高的10位作者分别是:赵洁(东北农业大学)发文16篇,冯博琴(西安交通大学)10篇,刘强(湖南工业大学)10篇,苏中滨(东北农业大学)10篇,叶惠文(华南师范大学)9篇,杜炫杰(华南师范大学)9篇,刘建平(辽宁中医学院)8篇,李华(佳木斯大学)8篇,廖瑞华(湖南第一师范学院)8篇,朱勇(沈阳农业大学)7篇,周虹(佳木斯大学)7篇。可以看出,高产作者中存在3个研究团队(东北农业大学、华南师范大学和佳木斯大学),合作论文较多。从发文质量看,西安交通大学的冯博琴教授在核心期刊发文9篇,为本领域翘楚。
1.5关键词分析统计显示,所有文献共有6612个关键词,剔除计算机基础、计算机基础教学、计算机应用基础、计算机基础教育、教学等词汇,排名前30的关键词显示了研究者主要关注的内容,分别是教学改革、教学方法、教学模式、非计算机专业、改革、高职院校、教学内容、任务驱动、高职、实验教学、课程体系、课程改革、分层教学、教学质量、高职教育、实践、实践教学、学生、信息素养、教学设计、案例教学、培养学生、自主学习、分级教学、创新能力、计算思维、网络教学、问题、教学效果、分层次教学等。1.6作者机构分析由于机构署名方式不规范,笔者从发文量最高的机构名称出发,统计发文量最高的10个机构分别是:佳木斯大学(20)、长江大学计算机科学学院(16)、河北外国语职业学院(14)、辽宁工业大学计算中心(13)、西安交通大学计算机教学实验中心(12)、长春职业技术学院(12)、浙江树人大学现代教育技术中心(11)、石河子大学信息科学与技术学院(11)、华南师范大学教育信息技术中心(11)、东北农业大学(11)。上述机构包括了高产作者中的3个研究团队和冯博琴教授所在的西安交通大学。
一、计算思维的认识与研究
1.计算思维的概念计算思维是一种新颖的思维方式,有助于培养人们的抽象思维、逻辑思维以及解决问题的能力。2006年3月,美国卡内基•梅隆大学计算机科学系主任周以真(JeannetteM.Wing)教授在美国计算机权威期刊《CommunicationsoftheACM》杂志上给出了计算思维(ComputationalThinking)的定义。周教授认为:计算思维是运用计算机科学的基础概念进行问题求解、系统设计、以及人类行为理解等涵盖计算机科学之广度的一系列思维活动。从周教授给出的定义可以看出,计算思维是基于计算机科学并涵盖整个计算机科学领域的一种思维活动,是人类应具有的一种能力。如同所有人都具备“读、写、算”(简称3R)能力一样,计算思维是必须具备的思维能力。
2.计算思维的本质国际教育技术协会(ISTE)和计算机科学教师协会(CSTA)2011年通过给计算思维的各要素作描述,下了一个操作性的定义,即计算思维是一个问题解决的过程,该过程包括以下特点:
(1)制定问题,并能够利用计算机和其他工具来帮助解决该问题;
(2)要符合逻辑地组织和分析数据;
(3)通过抽象,例如模型、仿真等,再现数据;
中小学良好的办学水平决定于是否拥有宽敞的校舍、优秀的师资和丰富的教育资源。图书馆的建设是学校教育教学资源建设的重要组成部分。但是,中小学图书馆的建设有其特殊性,必须符合我国基础教育改革的实际情况。我国中小学文献资源建设和提供利用的现状是:中小学图书馆之间“各自为政”,馆藏结构大同小异,缺乏统一的分工协调和有组织的整体化建设,使文献资源分散,重点缺漏,重复建设现象严重,造成巨大的浪费,总体保障能力下降。长期以来,这种“一校一馆,自我保障”的建设模式,在科技飞速发展,文献信息量迅猛增长的今天,弊端日渐突出。因此,在知识经济的大环境下构建中小学信息资源保障体系是时代的需要,更是教育改革顺利进行的需要,具有现实和长远的战略意义。
1建设中小学信息资源保障体系的内部原因
1.1中小学教育对信息资源的需求不断增强现代信息技术的发展,对传统的中小学教育产生了巨大的影响,促使教育改革不断深化。教育信息资源则在整个改革过程中担当着重要的角色,它是教育决策的高级参谋、教学改革的参照物、教学研究的工具书、学习的知识仓库。随着教育改革的不断深化,中小学教育对信息资源的需求不断增强,具体表现在以下5个方面:(1)信息技术在教育教学领域的全面应用,必将导致教学内容、教学手段、教学方法和教学模式的深刻变革,并最终导致教育思想、教学观念、教与学的理论乃至整个教育体制的根本变革。促成教育决策成功的因素很多,其中全面而及时掌握教育信息是决定教育决策成功的一个必要条件,闭门造车,就会重复劳动,步人后尘,浪费了时间和精力。为了保障教育改革的顺利进行,改变传统学校封闭式办学的模式,教育管理者首先要打破传统的校园“围墙”的束缚,及时、全面掌握有关教育动态和理论发展,吸收国内外教育改革的成功经验。因此大量丰富、翔实的教育信息是教育改革成功的关键。(2)传统的教学模式是教师处于教学过程中的主体地位,学生则处于这一过程中的被动地位。网络时代的教育模式学生变成了主体,教师处于导向性的客体地位,要求针对学生的不同兴趣、爱好组织教学,主张学习过程的个性化。这种新的教育模式既要体现学生的主体作用,又要体现教师作为教学资源的规划者和提供者等角色的主导作用。因此,作为主导作用的教师要掌握大量的信息资源以更好地引导学生进行知识探索;学生基于资源的学习则要以丰富的信息资源为前提。(3)我们过去的教育评价主要以学生对知识的识记数量来衡量,更多的是关注学生的考试结果,而网络时代学生学习的方式是基于资源的学习,其评价方法更关注学生对于信息的获取、处理等能力,主要在于评价学生的信息素养和知识创新能力。因此,学生对信息资源的需求大大增加,完备的信息资源对保障基础教育的质量将具有十分重要的作用。(4)目前,随着高中研究性学习课程的与实施,一些中小学校为了适应教育观念和教育形式的发展、促进教育改革顺利进行,提出了以科研为先导、以科研促发展的思路。中小学信息资源保障体系是传递、交流和提供知识信息服务的系统,信息服务直接参与科学研究过程,为科研提供全程的信息保障,提供最新科研信息,是科研立项的前提。在课题准备与立项阶段、课题研究推进阶段和课题总结评价阶段,信息资源保障服务都是必不可少的。
1.2信息资源不足与用户需求增加的矛盾日益加剧随着信息时代的到来,社会文献信息总量快速递增,各种类型出版物的增长速度是前所未有的。同时书刊等各种文献资料价格飞速上涨。据有关资料统计,我国书刊价格平均每年以近40%~50%的速度上涨,1995—2005年书刊价格上涨了近500%。虽然部分中小学校在一定程度上增加了图书经费的投入,但是面对大量增长的文献信息,也只是杯水车薪,任何一所学校图书馆既无能也无力把所需求的各科文献信息收集齐全,从而造成新书入藏量下降,书刊品种大大减少,导致图书馆藏书内容老化,收藏结构呈现日益严重的低度化现象。在笔者工作的河北省唐山市第一中学,师生的总数由1995年的2000人增加到现在的3000多人,但每年用于购买图书的经费6万元并没有随着图书的价格上涨而增加,报刊的品种也始终停留在200多种,相应的学术期刊数据库没有购置,用户对信息资源的需求得不到保障。在一所省重点中学况且如此,普通中小学的情况则可想而知。文献保障率的大大降低,既无法满足读者日益增长的阅读需求和知识更新,又严重影响了教师的教学与科研工作,阻碍了教育改革的顺利进行。
2加强中小学信息资源保障体系建设的外部动力
2.1信息资源增长迅速据联合国教科文组织的统计,人类近30年来所积累的科学知识占有史以来积累的科学知识总量的90%,而在此之前的几千年中所积累的科学知识只占10%。信息资源无论从其内容、数量,还是从其存储、传递和提取信息的方式在近年来都发生了很大的变化,尤其是学习资源的可获得性和交互性的急速增长更形成了对现行教育体制和教学模式的影响,改变着师生原有的生活空间。对于读者而言,要掌握最有效的方法去获取信息、分析信息和加工信息,以便及时、全面地利用这些信息,促进工作和学习。对于图书馆而言,由于信息资源增长迅速,任何一所中小学校图书馆也不可能收集齐全所有信息资源,也就无法满足读者的信息需求。因此,如何建立横向的合作与共享,提供信息资源保障,是当前一个重要的研究课题。
随着知识经济的到来,终身教育与学习化社会这些教育新理念的出现,在现代信息技术的推动下,教育正在向信息化、网络化与终身化发展。网络化教育所具备的“教育教学资源共享、信息交流、网上教学和远程教育”等功能,打破了传统教育在时间和空间上所受的限制,它能使分布在不同地方的每一所学校和每一个家庭都能得到丰富的教育教学信息,能使每一位教师和学生受益[1]。网络教育能充分利用我国教育资源,普及知识,提高全民素质,从长远看能降低教育成本,保证教育的公平与效率的有效途径,其核心是教育资源建设。
1、中国中小学网络教育资源现状
1994年,美国教育技术协会(AECT)对教育技术的定义明确提出:“教育技术是为了促进学习,对有关资源和过程进行设计、开发、评价、利用和管理的理论与实践。”从这个定义中可以看出资源作为教育技术研究的两大对象之一,因此对教育资源进行研究是教育技术的一个重要方面。那么什么是教育资源,现在还未有统一定义。从字义上讲,教育资源库就是各种关于教育的资源的汇集,本文所讨论的是网络教育资源库的建设。网络教育资源出现的形式可能是多种多样,如教育网站、数字图书馆、数字博物馆等,从服务目标看,有为中小学教育服务的,也有为高等教育服务的,也有为社区(community)教育服务的,等等。本文只讨论中国中小学网络教育资源建设问题。
中小学网上教育资源库的种类有很多,包含教育新闻信息、各类教育统计数据、教研论文库、学科教案库、题卷库、课件素材库、课件库、教育法律法规库、招生考试库、教育产品信息库、教育机构库、共享软件库、图片素材库、动画素材库、音像素材库、百科知识库等各个方面。
现在已经有许多公司正在进行中小学网络教育库的开发。如,北京腾图科技集团开发的国内教育教学资源库由教育部中央电教馆监制,它由中央电教馆教育专家、学科教学专家、学科研究员、学科编辑、多媒体开发人员以及地方的优秀教师,以教育部《基础教育课程改革纲要(试行)》精神为指导,参照教育部最新颁布的各学科课程标准,制作出权威的、标准的各学科教学素材,提供了教师教学和学生自学的资源,汇集了图片、文本、声音、视频等四大基本媒体形式。中基教育资源管理系统主要应用于中小学校和地区教育城域网,采用《基础教育教学资源元数据规范》。清华同方思科公司"基础教育资源库",包括城域教育网版本和校园网版本的基础教育资源库,如学科课件库、学科教案库、优秀公开课、学科挂图库、信息技术课资源库、电子图书、电子期刊等。科利华网络技术有限公司开发的学科教育资源及管理系统,包含学科资源及第二课堂、教育论文、通用素材等教育资源,可以为建设普通学校、职业技术学校、专题库服务,元数据采用《基础教育教学资源元数据规范》。
“中国中小学数字图书馆”是我国第一个面向中小学的数字图书馆。根据中小学教师教学、学生学习和学校管理的需求,她包括“中国基础教育知识仓库”、“多媒体教育教学素材库”、“百科知识库”、“图书库”、“教材库”等资源,既有原始素材(原材料),又有经过初步整合加工的素材(组件),还有按照课堂教学要求整合的可以直接使用的素材(成品课件和教案),为教师提供了大小不同的积件,便于教师组合、参考借鉴和选择使用,很大程度上满足了教师、家长和学生的教与学的需要。
一、建立共同愿景,制定发展总体规划,形成办学理念。
*村第一小学是传统名校。*校长上任后,如何突破学校发展的高原效应,引领学校再发展成为面临的首要问题。基于人的发展学说理论,大胆提出“自主发展主动适应做最好的我”的办学理念,通过激发员工的内在动力,走出学校内涵式、可持续发展的自主成长之路。*校长确立了“立足北京、辐射全国、走向世界”的学校发展共同愿景,制定了学校2010发展纲要和行动纲领,形成了较为成熟的5I自我内涵界定,建立了以3D法则为核心的动力体系,形成了“我对自己负责,我和同伴进步,我为学校增光”的行动跟进,构建了以促进人的自主发展为特色的组织文化。打破以往管理模式,变革组织管理机构,成立了三个中心:教师专业发展研修中心、校本课程研究中心、学生成长服务中心,为每一位教师和学生的自主发展提供了全方位的资源支持和个性化的服务,将学生成长、教师发展及学校整体提升有机融合,使师生成为自我规划、主动发展和体验成功的主人。
二、构建“自主教学”理念,开展“自主教学”实践研究,提高课堂教学实效性。
新课程改革实施7年来,*校长带领教师团队进行了20余项国际、国内的科研课题研究。其中创新性地提出并开展“自主教学”的实践研究并取得了初步成果。澄清了“以学定教,学以促教,教学相长”的“教”与“学”的关系,提出了“三讲”、“三不讲”的课堂基本教学原则和“四个一”的基本要求,即关注每一天的课堂教学质量,关注每一个学科的课堂教学常规的建立,关注每一名学生习惯的培养,关注每一名学生学业质量的提高。
目前,“自主教学”研究渐成体系,以“自主教学”为主要特征的创新课堂变得越来越清晰,形成了较为成熟的“自主教学”基本策略和“增值评价”、“学业质量跟踪册”、“学困生导师制”等方法保障。在大量实践基础上,提炼出*村第一小学“自主教学”系列学科理念,并由此延伸为自主品悟语文课堂教学、自主体验数学课堂教学、自主交流英语课堂教学、自主探究科学课堂教学等。
三、创新校本教研模式,搭建教师自主发展平台,成就教师幸福体验。